小型提取浓缩设备主要用于实验室、小批量生产(如中药、植物精华、食品添加剂等),具有体积小、操作简便、集成度高的特点,通常将提取和浓缩工序集成或紧凑衔接,核心是实现 “提取 - 过滤 - 浓缩” 的连续或半连续操作。以下是其工艺流程及工作原理:
一、工作原理
小型设备多采用 **“单效提取 + 单效浓缩” 一体化设计 **,核心原理包括:
1、提取原理
通过溶剂浸润、加热回流、搅拌等方式,使物料中的有效成分(如生物碱、黄酮、挥发油等)溶解到溶剂(水、乙醇等)中,实现固液分离。常见提取方式有:
回流提取:溶剂沸腾后蒸汽冷凝回流,反复浸润物料,提高提取效率;
渗漉提取:溶剂缓慢渗透物料,适合热敏性成分;
超声辅助提取(部分设备):通过超声波振动加速成分溶出。
浓缩原理
利用加热蒸发 + 真空降沸点,将提取后的药液(含大量溶剂)中的溶剂蒸发分离,得到高浓度浸膏。
真空环境降低溶剂沸点(如乙醇在真空下沸点可降至 40℃以下),减少热敏成分破坏;
蒸发的溶剂蒸汽经冷凝回收(如乙醇可循环利用),节能且环保。
二、工艺流程(以常用 “提取 - 浓缩一体化设备” 为例)
1. 物料预处理
原料(如中药材)粉碎至适宜粒度(过 20-40 目筛),增加与溶剂的接触面积;
按比例准备溶剂(如水、75% 乙醇),溶剂用量通常为物料的 5-10 倍(根据物料特性调整)。
2. 提取工序
投料:将物料和溶剂加入提取罐(带夹层加热、搅拌、回流冷凝管);
加热提取:开启加热(电加热或蒸汽加热),使溶剂升温至沸腾(如水温 100℃,乙醇 60-80℃),开启搅拌(转速 50-100rpm),保持微沸状态回流提取 1-3 小时(根据工艺设定);
过滤:提取结束后,通过设备内置的滤网(或离心过滤)将提取液与药渣分离,药渣可二次加水 / 溶剂复提(提高得率),合并提取液。
3. 浓缩工序
转移提取液:将过滤后的提取液泵入浓缩罐(与提取罐可集成或独立,带真空接口、加热夹层、搅拌);
真空浓缩:开启真空系统(小型真空泵),使浓缩罐内真空度达到 - 0.06~-0.08MPa,同时开启加热(温度 50-80℃,根据溶剂沸点调整),物料在低温下沸腾,溶剂蒸发为蒸汽;
溶剂回收:蒸发的溶剂蒸汽进入冷凝管(水冷或风冷),冷凝为液态溶剂,收集后可重复用于提取;
监测浓度:通过观察浓缩罐内物料粘稠度,或取样测量相对密度(如中药浸膏通常要求 1.2-1.3g/cm³),达到目标浓度后停止加热和真空。
4. 出料与清洗
关闭真空,打开放空阀,将浓缩后的浸膏从出料口放出(可趁热出料,避免冷却后粘稠堵塞);
用纯化水或溶剂冲洗提取罐、浓缩罐及管道,避免残留物料变质影响下次使用。
三、设备核心组件与操作要点
1、核心组件:提取罐(带加热、搅拌、回流)、浓缩罐(带加热、真空接口)、冷凝器(回收溶剂)、真空泵、过滤器、管道阀门组。
2、操作要点:
提取时控制加热温度,避免溶剂暴沸或物料焦化;
浓缩时保持稳定真空度,防止真空骤变导致物料暴溅;
溶剂为有机溶剂(如乙醇)时,需做好防爆、通风措施,禁止明火;
定期检查密封件(如硅胶垫圈),防止真空泄漏或溶剂挥发。
小型提取浓缩设备的优势在于流程紧凑、占地面积小(通常 1-2㎡)、可灵活调整参数(提取时间、温度、浓缩真空度),适合小批量试验或生产,广泛应用于高校实验室、小型中药厂、保健品研发等场景。